问题的提出

自从法国科学家普兰特于1859年发明铅酸蓄电池以来，科学家一直试图用在正负极板中添加各种微量元素的方法来改善蓄电池的性能，解决铅酸蓄电池寿命短的技术难题。100多年来的事实证明虽然解决了一些蓄电池的性能问题，但是并没有解决蓄电池使用寿命短的根本问题！全世界蓄电池领域的科学家都为如何提高蓄电池的寿命大伤脑筋。用比重为1.28左右的电解液进行氧化还原反应，其结果是一到两年报废一块蓄电池。因为正负极板放电时均会形成一部分难溶性硫酸铅，随着充放电次数的增加，难溶性硫酸铅的数量会越积越多，使正负极板的导电性锐减，内阻增大，蓄电池的充放电能力大幅度降低。随着时间的推移，极板上结晶的不可逆硫酸铅累积到一定程度（容量下降到70%以下），最终导致蓄电池彻底报废。这就是着名的的双硫化理论导致的结果。

必须指出：目前所有蓄电池厂生产的铅酸蓄电池都是处于亚健康状态（不可逆硫酸铅和难溶性硫酸铅伴随其终生，且恶性循环），众多的科学家也是在现有的亚健康状态下研究蓄电池，因此得到的铅酸蓄电池的很多特性结论都是不确切的。例如：为什么普通铅酸蓄电池的使用寿命与设计寿命相差甚远？为什么普通蓄电池不能带电带液存放？离子态蓄电池为什么带电带液存放3年后，仍能恢复100%的容量？为什么普通蓄电池一出生就伴随着难溶硫酸铅和不可逆硫酸铅？普通蓄电池为什么深度放电，如放到5-0V，铅离子浓度反而会增高？甚至产生铅枝搭桥，真的是铅在近似于水的稀硫酸中其溶解度反而提高了吗？普通蓄电池为什么以3小时率放电只有20小时率放电的70%容量？（而离子态蓄电池3小时率放电却可达到85%以上的容量）。由陈教授发明并创建的离子态蓄电池理论，可以轻松的回答这一百多年来困惑铅酸蓄电池业界和学术界的难题。离子态蓄电池的出现必将还蓄电池其本来面目，让真正的健康正常的铅酸蓄电池大白于天下，让你体会一下真正的铅酸蓄电池应该是什么样的！离子态铅蓄电池已经让1-2年报废一块铅酸蓄电池成为历史！

极板双硫化创造了短命蓄电池

蓄电池在充放电工作中进行如下反应：PbO2+2H2SO4+Pb→放电--充电←PbSO4+2H2O+ PbSO4

从反应结果看，正极和负极作功后，均生成硫酸铅。依照这一反应方程式建立的理论就是双极硫酸盐化理论。为什么普通蓄电池放电电流越大，输出容量就越小？因为蓄电池在放电时两个极板的硫酸铅形成是由表及里进行的，大电流放电初期，极板很快形成一层硫酸铅结晶，阻碍硫酸向极板深层扩散；随着放电的不断进行，极板表层的硫酸铅进行重复结晶，生成粗大的硫酸铅结晶体堵塞了活性物质微孔，电解液难以向极板深层扩散，影响了化学反应的进一步进行，导致电池的容量不能充分释放。出现放电电流越大，容量越小的现象。不可逆硫酸铅和难溶性硫酸铅的产生会大幅度的提高电池内阻，尤其在充电过程中电池有可能产生充电困难、电压升高、发热、阳极泥化、热失控等不良后果。

目前生产的蓄电池由于受制造技术水平的限制，使用的只是稀释后的硫酸溶液做电解液，由于这种电解液离子动力不足，尤其是在放电时硫酸没有充分的动力扩散到极板的深层（冬季更加严重），在极板上会产生三种硫酸盐结晶：可逆硫酸铅、难溶硫酸铅和不可逆硫酸铅。蓄电池每充放电一次，就会产生1-3%的难溶硫酸铅和不可逆硫酸铅。这种恶性循环随着充放电次数的增加会不断延续下去，这就是铅酸蓄电池短命的根本原因。

什么是长寿命离子态蓄电池？

蓄电池短命的原因清楚后，那么本发明的任务是提供一种技术手段来消除和阻止蓄电池的不可逆硫硫酸盐化的产生。本发明的任务是按如下方式实现的：经过14年之久的实验验证，发明人按照发明任务的目标要求合成了一种化合物+混合物，其性能是：（1）在任何情况下都必须使硫酸处于高电离态，具有足够的扩散渗透能力；（2）在任何情况下都必须让放电后形成的硫酸铅能够成为可溶性离子态；（3）无论在大电流放电还是自然放电态，蓄电池不允许产生不可逆硫酸铅。这种物质就是当今引发全球铅蓄电池革命的“纳米离子态蓄电池长寿添加剂”！它涉及到量子力学理论，给铅酸蓄电池的进一步深化应用和解决大功率、大容量储能问题打下了坚实的基础。

目前按现有工艺生产的任何一块蓄电池只要按比例添加离子态蓄电池长寿添加剂后就很难再出现不可逆硫酸盐化，因为：1、离子态添加剂阻止其放电时生成不可逆硫酸铅；2、离子态添加剂让硫酸获得了足够的离子动力进行渗透和扩散可以顺利的让PbSO4与Pb之间进行转换；3、在充电时，离子态添加剂令硫酸铅始终处于可溶离子态，让正负极板的PbSO4顺利的转化成PbO2和Pb。

已经生成难溶性硫酸铅的蓄电池，加入离子态添加剂后均可恢复成可溶硫酸铅，但是不可逆硫酸铅（白色粉末）一般不能被转化。

离子态蓄电池的寿命能达到多长？

经过十几年的艰辛研究，现在“纳米离子态铅酸蓄电池”已在我国发明家的手下问世，为彻底解决铅蓄电池寿命问题提供了可靠的技术保证。铅酸蓄电池活性物质经过离子态活化后，令难溶硫酸铅在电解液中始终处于可溶性离子态，在充放电过程中自由转换。活性物质基本上100%参与转化，电池极板活性物质始终处于正常状态。实测表明QA型启动蓄电池其寿命长达8年以上，接近或达到了设计寿命；牵引型阀控式密封蓄电池使用在寿命4年以上（如改变极板参数可以使电池寿命延长到5年以上），富液式型牵引蓄电池使用寿命在5年以上；固定型蓄电池寿命在20-30年以上。一般大型牵引型蓄电池（如潜艇蓄电池）循环寿命都在1000次以上！外国人梦想在10-20年解决的技术问题，现在让我们中国的科学家率先实现了！专家指出：这是铅蓄电池领域的一次技术性革命！

长寿命离子态蓄电池的性能及特点

*彻底消除了硫酸盐化：蓄电池一出厂，不可逆硫酸铅和难溶性硫酸铅伴随其终生，且恶性循环，100多年来一直是令蓄电池界的科学家头痛的问题。离子态蓄电池制造技术的问世，蓄电池终生不再产生硫酸盐化，硫化已经成为铅酸蓄电池的历史！

*成倍提高了铅酸蓄电池的寿命：离子态蓄电池的寿命是普通铅酸蓄电池寿命的３～４倍，在正常使用情况下起动型蓄电池一般能用到8～10年。大大节省了用户开支，延缓了电池更新速度；*稳定的充放电性能：离子态蓄电池具有大电流放电能力，且有极强的充电接受力。将蓄电池的容量全部放完，电压降至零伏，让正负极短路96h后，重新充电，仍可恢复全部容量；*大幅度提高蓄电池容量，卓越的启动性能：离子态蓄电池在相同体积下比普通蓄电池容量提高了10%以上，牵引型蓄电池初始容量容量提高25%以上，稳定容量提高了10-15%；用电设备在极限状态或恶劣的情况下仍能正常使用。通过大量实验证明，您可以长期用小型号离子态电池启动需大型蓄电池的汽车等设备。例如用50Ah的蓄电池取代60Ah的蓄电池；60Ah蓄电池取代80Ah的蓄电池。这无疑会给用户节约大量的开支，汽车生产厂亦可进一步降低整车成本；*超高倍率放电能力：离子态铅酸蓄电池由于彻底消除了硫酸盐化的影响，使内阻大大降低，因此放电倍率可达到15C（C是蓄电池标定容量，国际标准放电倍率为3C）；*可快速充电：完全放空容量之后，用1～２Ｃ恒流充电，可在２～４h之内充满全部容量，比普通蓄电池充电时间节省60～80%;*出众的环境适应能力：无论是严寒还是在酷暑均能保证蓄电池发挥稳定的性能。在－50度～60度的环境中，仍可满足使用要求。

*可以带电带液在自然放电态长期存放：离子态铅酸蓄电池可以带电、带液长期存放，这是与普通铅酸蓄电池最大的差别。存放期可长达3年（36个月）以上，再充电后可以迅速恢复全部容量，令现有的任何蓄电池望尘莫及；*保护环境、节约能源：离子态铅蓄电池的大量应用，大大延长了蓄电池的更换周期。减少了资源的重复浪费，延长了可利用资源的循环周期。

*彻底改变了电动车电池的短命状况，大大提高了电池组内阻一致性：离子态电动助力车蓄电池的出现，已经由过去普通电池只包用7-12个月，提高到了包用24个月。由于离子态蓄电池消除了硫酸盐化和阻止了阳极泥化的产生，因此新电池极板重量基本一致的情况下根本不需要配组，每个蓄电池的内阻基本都一致。离子态铅酸蓄电池必将彻底统治电动车蓄电池市场。

*减少和消除了阳极泥化现象：由于彻底改变了蓄电池充放电的接受能力，大大减少了电动车蓄电池由于强充强放造成的阳极泥化，使蓄电池更加经久耐用。

*彻底解决了电动汽车长寿命蓄电池的制造难题：长寿命离子态蓄电池的出现，彻底解决了铅酸动力电池寿命短的瓶颈问题，为铅酸蓄电池成为今后电动汽车的动力源，提供了可靠的技术保证。

*为常规潜艇动力提供了可靠的技术保证：应用离子态蓄电池技术制造的潜艇动力蓄电池，可使我国蓄电池的循环寿命由原来的70-100次提高到1000次以上，会大大提高我军的战斗力！让法国、德国和美国大跌眼镜！

（发明人及作者：陈信）
技术职称：教授级高级工程师
工作单位：石家庄赛博机电技术研究所
电话：0311-83852012；13803339202
地址：（050000）石家庄市南长街东珠小区24中宿舍门卫